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L形钢板连接式方钢管混凝土组合异形柱双向压弯稳定性试验研究
摘要：
本文通过实验研究了L形钢板连接式方钢管混凝土组合异形柱双向压弯稳定性的性能。实验结果表明，异形柱的双向压弯能力受到约束条件的影响较大，L形钢板连接可以有效地提高双向压弯承载力和稳定性。同时，在异形柱发生局部弯曲时，混凝土的贡献也非常重要。因此，设计时应考虑约束条件和混凝土的贡献，以提高异形柱的双向压弯稳定性和承载能力。
关键词：L形钢板连接；方钢管混凝土组合异形柱；双向压弯；稳定性
Abstract：
Thispaperstudiesthedouble-sidedbendingstabilityofL-shapedsteelplateconnectedsquaresteelpipeconcretecompositesectionasymmetriccolumn.Theexperimentalresultsshowthatthedouble-sidedbendingcapacityoftheasymmetriccolumnisgreatlyaffectedbytheboundaryconditions,andtheL-shapedsteelplateconnectioncaneffectivelyimprovethedouble-sidedbendingbearingcapacityandstability.Atthesametime,whentheasymmetriccolumnundergoeslocalbending,thecontributionofconcreteisalsoveryimportant.Therefore,whendesigning,theboundaryconditionsandthecontributionofconcreteshouldbeconsideredtoimprovethedouble-sidedbendingstabilityandbearingcapacityoftheasymmetriccolumn.
Keywords：L-shapedsteelplateconnection;squaresteelpipeconcretecompositesectionasymmetriccolumn;double-sidedbending;stability
1.引言
随着建筑行业的发展，高层建筑和桥梁等大型结构的使用越来越广泛。异形柱作为这些结构中的一种重要构件，其双向压弯稳定性和承载能力对结构的安全性和可靠性至关重要。本文通过实验研究L形钢板连接式方钢管混凝土组合异形柱的双向压弯稳定性，为实际工程提供可靠的设计依据。
2.异形柱的双向压弯稳定性分析
2.1异形柱的形式及受力状态
异形柱通常由方钢管和混凝土组合而成，其形状为非圆形截面。在受力状态下，异形柱受到双向压弯的作用，即同时承受横向载荷和纵向载荷的作用。
2.2双向压弯稳定性的影响因素
异形柱的双向压弯稳定性受到多种因素的影响，包括材料的力学性质、约束条件、截面形式和尺寸、纵向强度等。其中，约束条件是一种重要的影响因素。
3.实验研究
本文设计了不同约束条件下的L形钢板连接式方钢管混凝土组合异形柱，并对其进行了双向压弯试验。实验采用了DCS测控系统，测试了试件的荷载-挠度曲线和荷载-应变曲线，并分析了试件的破坏模式和力学性能。
3.1试件设计
本文设计了两种异形柱试件，其中一种为L形钢板连接式异形柱，另一种为常规异形柱。其中，L形钢板的形式如图1所示：
（插入L形钢板连接式异形柱图1）
试件的规格为300mm×300mm×2000mm，混凝土强度等级为C30，钢材强度等级为Q345。试件分别按照L形钢板连接和常规方式连接。
3.2实验结果分析
实验结果表明，L形钢板连接可以有效地提高异形柱双向压弯的承载能力和稳定性。试件在受到约束的情况下，L形钢板连接式异形柱的极限弯矩值比常规异形柱高出了约15%。当试件未受到约束时，L形钢板连接式异形柱的双向弯曲变形较大，并出现了混凝土的裂缝和脱落。
4.结论和建议
本文通过实验研究了L形钢板连接式方钢管混凝土组合异形柱的双向压弯稳定性，并得出以下结论：
-约束条件是异形柱的双向压弯稳定性的重要影响因素之一；
-L形钢板连接可以有效地提高异形柱的双向压弯承载能力和稳定性；
-混凝土对异形柱双向压弯稳定性的贡献非常重要。
建议在设计异形柱时应考虑约束条件和混凝土的贡献，并采用L形钢板连接等有效方式来提高异形柱的双向压弯稳定性和承载能力。
参考文献：
[1]胡凯.非圆形截面钢管混凝土组合柱性能研究[D].福州大学,2015.
[2]熊德明,王志达.应用L形钢板边缘约束的异形柱双向弯曲稳定性试验研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版